>>>  名人論史——近當代作家的史學觀點  >>>

簡體     傳統

发表日期 : 1993.04

Extending DOS 这本超重量级的书久享盛名，
作者群的名字就等於口碑。
几乎每一篇讲到保护模式的文章
都会列出此书为叁考书籍。

另外我也介绍一本资料详实完备的工具书。

今天要为各位介绍的是一本超重量级的书，不只因为它在保护模式这一领域久享盛名，而且因为作者群讲出来会吓死人，那就是由 Ray Duncan 领衔主演的Extending DOS。

这本书的作者除了天王中的天王，巨星中的巨星，我个人死心塌地的偶像 Ray Duncan (他是 PC Maganize [Power Programming] 专栏作家) 之外，还有 Windows 领域的巨擘 Charles Petzold (Programming Windows 作者)，以及 Dr. Dobbs Journal、PC Magazine 自由作家的 Andrew Schulman (Undocumented DOS、Undocumented Windows 主要作者)。这几位先生的名字一出现，看都不看内容我就可以请店员帮我把书包起来带走。除此之外还有 M. Steven Baker，他曾在 Programmer's Journal 上发表过一篇DOS Extender stretching the limits，令人印象深刻；Stephen R. Davis，他是A Guide to Programming the DESQView Multitasking Environment 一书的作者；Robert Moote，Phra Lap 公司的创办人之一兼副总裁，也是 386|DOS-Extender 的创造者。

Ray Duncan 把这些重量级又具有实务经验的人士集合起来，完成了这本大哥大大书籍，莫怪几乎每一篇讲到保护模式、DOS Extender 的文章都会列出此书为叁考书籍，它在这个领域实在太重要了。

说到叁考书籍，存在很有趣的现象。谁的知识是自己创造的 ? (原创者 ? 找 IBM、Microsoft、Borland、Phar Lap 的工程师去)，所有我们的知识都来自於别人的着作。当然，消化咀嚼後就是自己的了。那麽如果你想把这些心得公开，要不要列出那些重要的知识来源 ? 在学术界，[Reference] 似乎愈多愈好，表示自己资料收集愈详细；但我很少看到台湾的电脑书明白列出 [Reference]，大概是不愿灭自己威风长他人志气，又替别人作免费广告。不过 Andrew Schulman 的大部份着作後面都有一个洋洋洒洒的 Annotated Bibliography (附注解的叁考书目) 令人印象深刻外。上次我说 Andrew Schulman 是 Phar Lap 公司的工程师，是不是使你对他撰写 Undocumented DOS 一书有恍然大悟之感 ? 再给各位一个恍然大悟 : Schulman 是 Dr. Dobb's Journal 的书评作家之一。读破万卷书，莫怪下笔有如神。「附注解的叁考书目」?! 哇塞，简直是火力展示嘛 !

背景资料 :
书名 Extending DOS (1st edition)
作者 Ray Duncan, Charles Petzold, M. Steven Baker,
Andrew Schulman, Stephen R. Davis, Ross P. Nelson,
Robert Moote
出版 Addison Wesley
页数 10 章，432 页
售价 US$ 22.95
出版 1990/04
磁片 no

1. The IBM PC Programming Architecture
2. Expanded Memory and the EMS
3. Extended Memory and the XMS
4. 80286-based Protected-Mode DOS Extenders
5. 80386-based Protected-Mode DOS Extenders
6. The Windows Operating Environment
7. DESQview
8. VCPI for EMS/DOS Extender Compatibility
9. The DOS Protected-Mode Interface (DPMI)
10. Multitasking and DOS Extenders

这本书有一个小标，在书左上方歪歪斜斜地摆着 : Programmig MS-DOS for the 1990s。DOS 的旧年代已经随 IBM PC 的第一个十年庆 (1981-1991) 结束了。九十年代的 PC 软体绝对要走入CPU 保护模式中，才能够在市场上有竞争力。过去应用软体想突破记忆体的话得自己动手，以 EMS 拿扩展记忆体，以 XMS 拿延伸记忆体，不但辛苦的不得了，也只能解决记忆体的动态配置问题，应用软体本身仍是8086 架构，格局小不哩叽的。286 机器问世後大家开始期待保护模式作业系统的出现，於是 OS/2、DOS Extender、Windows 纷纷挣得一片天。这本书讲的就是关於扩展/延伸记忆体、EMS/XMS 规格、DOS Extender、VCPI/DPMI、Multitasker (DESQView、Windows) 等保护模式主题。

DOS-Extender 到底是什麽呢 ? 一言以敝之，隐藏在 DOS 背後的迷你作业环境是也。Windows 又是什麽呢 ? 一言以敝之，架构在 DOS 之上的作业环境是也。什麽是作业环境 ? 负担作业系统的任务但不够完全 (例如 Windows 就藉助於 DOS 的档案系统)，姑可称为作业环境。DOS Extender 已有六、七年历史，你最近一、两年才听说吗 ? 亡羊补牢时犹未晚。如果你对於像 AutoCAD-386，Lotus123，Mathematic 这样的软体既在 DOS 下工作又明显突破各种 DOS 限制百思不解，那麽看这本书就是找对方向了。

第一章介绍 IBM PC 上的程式架构。简单介绍过 8086 结构 (真实模式) 後，立刻开始探讨保护模式。其中对於 Intel 处理器保护模式下的定址观念有一些十分重要的介绍，包括 80286/80386 的 selector, segment descriptor, LDT, GDT, system register, 线性位址与虚拟位址的转换关系等等。

第二章和第三章介绍扩展记忆体/延伸记忆体及其规格 EMS/XMS。由於 DOS 在记忆体方面无法突破的限制，这两种记忆体以及规格份外受到 DOS 应用软体发展者的重视。EMS/XMS 是设计给应用程式用的，不像後述的 VCPI/DPMI 是为系统而准备。EMS 其实可归类为爷爷级产品，唯一比 XMS 强的地方是它能够在 8086 架构上突破640KB 的封锁 (XMS 一定要存在於 286 以上的机器)。新一代的程式员应该对 XMS 的兴趣远大於 EMS。第二章有一个程式实例，是一个驱动程式，利用 EMS 抓取扩展记忆体做出一个虚拟磁碟。第三章介绍各种存取延伸记忆体的方法，除了 XMS 之外还有比较早期比较更低阶的BIOS INT 15h 方式，所举的程式例也是 INT 15h 而非 XMS，殊为可惜。XMS 的例子不是没有，但都只是程式片断。

第四章和第五章介绍 286-DOS Extender 和 386 DOS Extender。DOS Extender 是 DOS 的延伸产品，可说是个小型的作业系统 (好吧，作业环境!)。DOS Extender 可以包装在应用程式之中，当使用者在 DOS 环境下执行应用程式，其内的 DOS Extender 蛰伏起来，监视各种中断。DOS Extender 拦截记忆体方面的中断并切入保护模式中服务，因此可以突破 DOS 应用程式只能够使用 640K 的古老限制。DOS Extender 分为 286 和 386 两种 (是两种不同的产品)，这两章对於技术层面有相当深入的描述。作者以 DOS/16M 以及 Instant-C (Rational Systems 公司出品) 两项产品来解说程式实例，兼也介绍了 Eclipse Computer Solution 公司的 OS/286。

说起来很有趣，谁会想到 DOS Extender 这样的观念呢 ? 第一套 DOS Extender 的作者肯定是一位不墨守成规的程式设计名家 --- 最高段的那种。我想他应该是不爱在八点半上班，五点半下班的那种人。拿这种俗事来规范名家，把他气跑了倒楣的经理损失是老板。这些艺术家不仅需要知道 MS-DOS 以及 ROM BIOS 介面 (无论是公开的或未公开的)，还必须娴熟所有举足轻重的应用软体 (如 Lotus123 或 SideKick)；他们必须掌握各种 PC 相容硬体的架构，以及特殊晶片 (甚至於各式各样加速卡) 的性质 (这也是我为什麽要把PC Interrupt 放在本期书评一起介绍的缘故)。他们在一个赫赫有名敌友难分的环境下写了一个小小的保护模式作业系统，并且安全存活下来，与一大堆的系统和平共存，包括 XMS 驱动器、VCPI/DPMI server...。

初步接触 DOS Extender 的人最容易迷失在产品 (工具) 的搭配上面，因为连产品的定位与意义都不清楚，也就不知道为什麽要这样搭配，为什麽要那样搭配。简单地说，如果你要发展 286 保护模式程式的话，你需要一套 16 位元 C 编译器和一套 286 based DOS Extender :

* 各 C 编译器何止这些，我只列出较着名者。


如果你要发展 386 保护模式程式的话，你需要一套 32 位元 C 编译器和一套 386 based DOS Extender :

* 整套工具已内含 DOS-Extender (不是另附一套 DOS Extender 给你，而是内含在 C runtime 函式库内)。这可能会成为一种趋势。

关於 C 语言软体发展工具 (包括 32 位元工具)，PC Magazine 在 1992/07 有一篇非常详尽的报导与评估，是很好的叁考资料，分二期於 1992/09、10 两月在微电脑传真杂志连载完毕

其实你要知道，DOS Extender 有时候可以说是一种观念，一种技术，而不一定代表一种产品。像 Windows、DESQView 本身都建构在 DOS 之上，都需要与 DOS 打交道，广义地说它们也都算是 DOS-Extender (超级 DOS Extender)。Windows 中的 DOSX.EXE 就是 286 标准模式下的 DOS Extender，WIN386.EXE 就是 Windows 386 加强模式下的DOS Extender (兼 DPMI Server)。不论处於什麽多工环境，只要是架构在 DOS 上，DOS Extender 就是游戏的主角。DOS Extender 重视的是程式写作的透明度，最好是DOS 程式完全不修改就相容。也因为这样，所以狭义上 Windows 不被视为 DOS Extender。

本书第六章介绍 Windows。如果你已经是 Windows 的程式员，这一章可以跳过，如果你一直还固守在 DOS 领域，这一章或可作为了解 Windows 的开始。写这一章的是 Windows 领域的巨擘 Charles Petzold，在短短的 52 页中，作者介绍了 Windows 的历史，Windows 与 DOS 的关系，程式写作介面，动态联结，新的档案格式，记忆体管理，硬体输入，图形介面，行程通讯 (IPC)。具体而微，但对初入门者而言深奥了些。

第七章以 54 页的篇幅介绍 DESQView。DESQView 与 Windows 同样都是多工作业环境，论多工效率，DESQview 较 Windows 更甚一筹，DESQView 的 API 比较容易学习，系统所需的硬体资源也较 Windows 为少。不过 Windows 提供的是全面性的解决方案。更有船坚炮利的 Microsoft 为後盾，这就是为什麽 Windows 能占有市场的原因。Microsoft 近年来在产品发展以及市场策略的行径只能用强悍两字形容。本章有一个 DESQView 应用程式范例，读者可以拿来与 Windows 程式比较看看。

第八章和第九章分别介绍 VCPI 和 DPMI。这两个 'I' (Interface) 都是为了协调各种 386 control program (像是 EMS Emulator，Multitasker，DOS Extender) 进入保护模式抢夺系统资源时可能引发的问题。VCPI 与 EMS 关系密切，也和 EMS 一样属於过气规格。DPMI 的篇幅很少，才七页半，与出版时间有关 (本书第二版就大量增加了 DPMI 内容，後叙)。第八章有几张图设计的很精采，真的胜过千言万语。EMS 和 XMS 都各有其驱动程式，那麽这两个 'I' 的驱动程式是什麽 ? 哦你问的非常切中要领，在 VCPI/DPMI 不称为驱动程式 (因为其格局较大)，而是称为 Server 或 Host。DPMI Server 如 Windows、386MAX，VCPI Server 如 QEMM386、386MAX。

第十章介绍 DOS Extender 与多工作业环境如何搭配，包括记忆体共享，装置虚拟化。

本书的第一个特色是难! 第二个特色是深奥!! 第三个特色是看不懂!!! 这绝不是一本给初级工程师看的书，购买之前请先掂掂自己的份量。像第六章讲到 Windows 的动态联结、记忆体管理，我在介绍 Charles Petzold 的 Programming Windows 时就已说过，看懂其第七章的人不多 (如果你是其中一位，我当然恭喜你)，又怎麽可能在如此精简的篇幅中了解它呢 ? 只能拿来温故知新罢了。不过看不懂没关系，本书完整列出几个重要的记忆体规格如 EMS、XMS、VCPI 的程式介面 (如何呼叫、叁数、回返值、错误码解释)，至少可做为叁考手册 (DPMI 详细介面在本书第二版补齐，後叙)。另外在附录中也列出相关厂商的资讯 (产品，地址，电话)，颇为实用。

许多人说看此书像看天书一样，毕竟我们对保护模式太陌生了。而且本书纯粹只从作业系统的层面来探讨，实际的程式范例不多，对大多数软体人员而言好像有点儿踩在云端上头。但是各位也不要想在保护模式之下像对 DOS 一样随处挖地掘宝，除非你从 DPMI 入手，或是 Windows 的 ToolHelp 模组，否则会处处踢到铁板。

这是迄今最重要的保护模式着作，研究保护模式的人绝对必备，看不懂也要买，多看一次多懂一点。国内也有半本保护模式的书籍 (说半本并没有轻蔑之意。该书分两篇，保护模式列在其第二篇)。

DOS 到底还活不活，是许多人争论的焦点。当然最後只有历史能下结论。不过，DOS 的轫性已经叫许多专家跌破眼镜了。由於 OS/2 缓慢的接受程度，由於DOS Extender 的发明，由於 Windows 3.x 的问世，以及由於工业标准 DPMI 的完成，所有情况都给予 MS-DOS 新生的迹象。不会有人怀疑或否定桌上型电脑最终将进入到一个真正保护模式的作业系统，我们唯一不确定的是哪一个系统会脱颖而出以及它将多快与我们见面。不过再好的保护模式作业系统要大规模取代 DOS 的地位 (注意「大规模」这三个字)，应该还有相当长一段路。只要 Microsoft 发展出高技术的 32 位元、386 规格、可以在 Windows 中执行的MS-DOS 核心，它的寿命就会拉长，增加与保护模式作业系统的缠斗能力。

各位听说什麽叫做杀手级应用软体吗 ? 那是指一个应用软体是如此优良重要，以至於会让使用者因而采用某种作业系统。Visicalc、WordStar、Lotus123、Excel 都算。如果 Windows 多几个杀手级应用软体，DOS 会加速销声匿迹；反之如果 DOS 多几个杀手级应用软体，保证固本培元延年益寿。

PC Tech Journal 在 1987 年八月率先讨伐 DOS (真是打落水狗人人争先恐後，那时 DOS 3.3 甫出，OS/2 也刚刚推出)，该文章说由於 DOS 不具备多工能力，所以 3.3 版虽然不错，却只是一首天鹅之歌(传说中天鹅将死之前鸣声美妙)。如今 PC Tech Journal 安在哉 ? 倒是 DOS 又添了几千万用户。微电脑传真杂志在今年开春第一个月有一篇专题，题目是「DOS 运命知多少 ?」(原文是 PC Magazine 1992/10/13 的DOS Lives!)，其中有两极化的评论 :

我们都认为那些非 Windows 软体如 WordPerfect, Lotus123, AutoCAD 等是DOS 应用软体，实则不然。这些软体用到 DOS 的地方大概只有档案存取，其馀都是自己和硬体沟通。这种情况伴随而来的是程式设计的重复浪费。

现在，使用者所期望的是多工的能力，以及好几百万位元组的可用记忆体。这些是作业系统应该负起的责任。程式设计人员和使用者都期待进入未来的世界，而 DOS 不。如果我们一厢情愿认定 DOS 仍适合今天的作业需求，DOS 当然还会存活下来。我们得花点力气打破这个惯例，将 DOS 逐出个人电脑世界，选择更好的作业系统取代它。DOS 必须死 !

-- Charles Petzold

DOS 6.0 已进入 beta 测试。它具备自动调整最佳化的能力，即时资料压缩，更多更好的公用程式，包括硬碟备份、硬碟档案并合、防毒、反删除。它将对网路，尤其是 Windows for Workgroup 的使用者提供功能。
未来 DOS 还有可能成为 DPMI server，以及更换新的档案系统。Microsoft 对DOS 有实在的承诺，而前景看来十分光明。DOS 来日方长 !

-- Jeff Prosise

如果我们多了解两位作者一点，趣味性更高。Charles Petzold 是 PC Magazine 上的 [Environment] 专栏主持人，专门探讨 Windows、OS/2 的程式设计。Jeff Prosise 主持 Microsoft Systems Journal 的 DOS Q&A，在 DOS 领域享有盛名。

到底 DOS 是日薄西山还是再一次旭日东升 ? 这麽严肃的论题不是侯捷回答得了的，我亦不过是拾人牙慧。这里有一个美国 Dataquest 公司的市场预测 : 1992 年桌上型电脑作业系统的占有率中 DOS 达 73.2%；1996 年虽然 OS/2、UNIX、Windows NT 强敌环伺，DOS 仍将占有 35.1%。喔喔喔，没时间 (或任何其他理由) 学新知的朋友这下子又可以放心不少。你知道，我一直设身处地努力想体会那位拿到电晶体博士学位後发现全世界已经改用积体电路的仁兄心中的悲壮 (悲凉 ?)。

背景资料 :
书名 Extending DOS (2nd Edition)
作者 Ray Duncan, Charles Petzold, Andrew Schulman,
M. Steven Baker, Ross P. Nelson, Stephen R. Davis
Robert Moote
出版 Addison Wesley
页数 10 章，538 页
售价 US$ 26.95
出版 1991/11
磁片 no

1. Programming the IBM PC
2. Expanded Memory and the EMS
3. Extended Memory and the XMS
4. 16-bits Protected-Mode DOS Extenders
5. 32-bits Protected-Mode DOS Extenders
6. The Windows Operating Environment
7. DESQview
8. VCPI for EMS/DOS Extender Compatibility
9. The DOS Protected-Mode Interface (DPMI)
10. Multitasking and DOS Extenders

Extending DOS 在出版一年半之後，推出了第二版。新版书在书名的下面有一个小标题 : A Programmer's Guide to Protected-Mode DOS，明白告诉你这本书的重点 : 保护模式下的程式方法。先不谈内容，我觉得封面设计很正点，耳目一新。

读者可以与第一版比较一下，章节的名称有一点点小小的变动，但其实 16-bits DOS Extender 就是 80286 DOS Extender，32-bits DOS Extender 就是 80386 DOS Extender，这样的变化意义在哪里我不知道。书内的图片变得比较精致，但都是换汤不换药。内容上可取的是，多了 100 页左右的篇幅，增加了好几个程式例，各种规格也都添了新血。像旧版第三章介绍 HIMEM.SYS 时只有 /HMAXMIN=n 和 /NUMHANDLES=n 两个叁数，新版中就多了 /int15、/machine、/a20control、/shadowram、/cpuclock 等叁数。第三章还多了个 XMSDISK.SYS 实例，利用 XMS 拿取延伸记忆体模拟为虚拟磁碟。

第四章改以 Phar Lap 公司的 286|DOS-Extender 为实例工具 (旧版是用 Rational 公司的 DOS/16M)，因为作者 Schulman 写完第一版书之後就跳槽到 Phar Lap 了 (他老兄现在又走人了)。如果你是 286|DOS-Extender 的用户，一定对这一章举的许多例子感觉眼熟，它们就是Phar Lap 的 286|DOS Extender 套件上的范例程式。第

五章变化相当大，重点并不像第四章要表现 DOS Extender 环境下的保护模式程式风貌，而是对市面上重要的 32 位元 DOS Extender 从各个角度作介绍与比较。本章内容重新组织过，表现比第一版好很多。

接下来的数章改变不大。第九章 DPMI 新示范一个小型的 DOS Extender，虽然是藉助 DPMI 才得以完成，也是弭足珍贵。这个例子最早在 1991/03/12 PC Magazine 中的 [Power Programming] 专栏发表过 (这是 Ray Duncan 主持的专栏)。从这里你可以学习如何自行进入保护模式，如何设定保护模式下的IDT (Interrupt Descriptor Table)，如何自行设计保护模式的中断服务常式，如何安全退出保护模式，相当有兴趣而富冒险性。为什麽应用程式可以自行完成这麽伟大的工作 ? 其实哪里是自己完成，其间透过 DPMI 帮助，还透过 Windows 内建的 DOS Extender 帮助。本章由 7 页半增加到 30 页，补充了许多 DPMI 资料。

第十章改以 Windows 和 DESQView 两个角度看多工如何进行，附有一个程式可以利用 DPMI 函式取得 GDT (Global Descriptor Table) 内容，是以MetaWare C 写成 (最核心部份是以组合语言完成)，搭配Phar Lap 的 386|DOS Extender。

四个附录十分详尽细地列出 EMS、XMS、VCPI、DPMI 程式介面。

作者 Ray Duncan 除了写作本书以及 Advanced MS-DOS Programming、Advanced OS/2 Programming 之外，还主持 PC Magazine 上的 [Power Programming] 专栏，每月两篇大论文，内容包罗万象 : Windows、Windows NT、C++、组合语言 (这是他最喜欢的语言，我猜他一定也喜欢刮胡刀片和古龙水)、Pen Windows、Protected Mode programming ...。我实在佩服 Duncan 的博学以及量产，真好奇他哪来那麽多时间 ? 他还是顾问公司的总裁呢。

我们谈来谈去，不是 DOS 就是 Windows。朋友问我为什麽不谈点OS/2、UNIX。非不为也，不能也。侯捷虽然兴趣广泛又爱看书，但毕竟不是三头六臂。

背景资料 :
书名 PC Interrupt
作者 Ralf Brown & Jim Kyle
出版 Addison Wesley
页数 36 章，989 页
售价 US$ 32.95
出版 1991/10
磁片 no

1. Reference Section Organization
2. Hardware Interrupt
3. ROM BIOS
4. Vendor-Specific ROM BIOS Extensions
5. Video
6. Low-Level Disk I/O
7. Serial I/O
8. MS-DOS Compatibles
9. DOS Extenders
10. EMS, XMS, and VCPI
11. DOS Protected-Mode Interface
12. Virtual DMA Specification
13. Mouse Support
14. Microsoft Windows
15. TopView and DESQview/QEMM
16. MultiDOS Plus
17. Other Multitaskers Task Switchers
18. Alloy Multiuser/Networking Systems
19. Network Redirector and CD-ROM Extensions
20. Novell NetWare
21. LANtastic Network Operating System
22. Banyan VINES
23. 10NET
24. DECnet DOS
25. APPC/PC
26. IBM Mainframe Connectivity
27. Miscellaneous Networking Calls
28. Remote Control Software
29. Communicating Applications Specification
30. Intel Image Processing Interface
31. STSC SPL * Plus/PC
32. ZIPKEY
33. PC Tools
34. Viruses and Anti-Viral Tools
35. Programming Language Runtime Support
36. Miscellaneous APIs

有一种书是传道授业解惑用的，姑且可以称之为经书。这种书出 (出版之後) 则石破天惊，洛阳纸为贵；入 (入到你的小书架之上) 则蓬壁生辉，华光满斗室。写这麽样一本书，作者可以流芳数载 (电脑界出名的周期短)。

另外有一种书不像经书那麽伟大可以藏诸名山放於金柜石室。写起来虽然很辛苦，却不太有人注意作者之名 (哪些人编了四库全书、康熙字典 ? 什麽人编了辞海 ? )；虽然大家都需要，却少有人提及。这种书不需要华美的文采，只要详实中肯的叙述和完备的资料收集。平时你不会去看它，用时却唯恐少一本。这是工具书，PC Interrupt 就是这麽一本工具书。

这本书涵盖的范围非常广，从硬体中断、标准 BIOS 中断、扩充卡提供的扩充 BIOS 中断、DOS 中断、记忆体管理规格的 EMS/XMS/VCPI/DPMI 中断、各种作业环境如Netware/Windows/DESQView/DOS-Extender 中断，以及各种软体、工具、环境提供的杂七杂八的中断。有的是未公开的 (Undocumented)，有的与 DOS 版本有密切关系，读者在查阅的时候要特别注意。本书算得上是不错的工具书，不但资料丰富，对於彼此关联的各个中断也能够提出来供交互叁考。除了可以从各章主题查起，也可以从索引查起，或是从第一章的 Reference Section Organization 查起。

作者好像要把他从各处收集来的宝贝一股脑儿全给你。一些我听都没听过的东东所提供的中断也列出来，也许是我自己孤漏寡闻。不过连 shareware 软体的中断也列出来实在有点儿吃不消作者的热诚。资料多是好，却会反应在售价上。

我对撰写工具书的人怀有崇高的敬意。他们要付出多少心血去收集、整理、测试资料，这一切似乎颇为枯燥。他们享受到的荣誉与他们的付出不成比例。不过如果能够一鱼两吃倒是不错，本书的两位作者也都是 Undocumented DOS 的作者。  

侯捷 2010-07-15 08:32:57